断路器容纳模

申请号 CN201110253641.4 申请日 2011-08-30 公开(公告)号 CN102386566B 公开(公告)日 2017-03-01
申请人 西门子公司; 发明人 塞巴斯蒂安·奥科弗; 拉迪斯拉夫·多斯塔尔; 卢卡斯·杰拉贝克; 利波尔·克里瓦内克; 克里斯蒂安·罗尔维尔德;
摘要 本 发明 涉及一种安装在 开关 柜中的容纳模 块 (2),具有一次 电流 回路对向 接触 件(7)。为改进 断路器 (1)、尤其是低压断路器与容纳模块的耦合提出,其还包括通信对向接触件(8),该模块能直接容纳断路器(1),使得断路器的一次电流回路接触件(3)直接与一次电流回路对向接触件导电连接,并且断路器的通信接触件(6)直接与通信对向接触件导电连接,其相对于一次电流回路对向接触件这样布置,在断路器在容纳模块中的第一容纳 位置 上时,通信接触件与其导电连接,且一次电流回路对向接触件不与一次电流回路接触件导电连接,在断路器在容纳模块中的第二容纳位置上时,它们则导电连接,且通信对向接触件与通信接触件导电连接。
权利要求

1.一种容纳模(2),用于安装在开关柜中,所述容纳模块具有一次电流回路对向接触件(7)和通信对向接触件(8),其中,所述容纳模块(2)能直接容纳断路器(1),使得所述断路器(1)的一次电流回路接触件(3)直接与所述一次电流回路对向接触件(7)导电连接,并且所述断路器(1)的通信接触件(6)直接与所述通信对向接触件(8)导电连接,其中,所述通信对向接触件(8)相对于所述一次电流回路对向接触件(7)这样布置,即在所述断路器(1)在所述容纳模块(2)中的第一容纳位置上时,所述通信接触件(6)与所述通信对向接触件(8)导电连接,并且所述一次电流回路对向接触件(7)不与所述一次电流回路接触件(3)导电连接,以及在所述断路器(1)在所述容纳模块(2)中的第二容纳位置上时,所述一次电流回路对向接触件(7)与所述一次电流回路接触件(3)导电连接,并且所述通信对向接触件(8)与所述通信接触件(6)导电连接,其中,所述通信对向接触件(8)包括弹性地支撑导电性差的材料内的、导电性的用于通信对向接触的接触件(15),用于与所述通信接触件(6)直接接触,其中,所述用于通信对向接触的接触件(15)通过布置在导电性差的材料的内侧上的导电性接触轨(18)在所述用于通信对向接触的接触件(15)和所述通信对向接触件(8)的侧面之间产生导电连接,所述通信对向接触件(8)利用所述侧面与所述容纳模块(2)固定在一起。
2.根据权利要求1所述的容纳模块(2),其中,所述通信对向接触件(8)和所述一次电流回路对向接触件(7)布置在所述容纳模块(2)的同一个侧面上。
3.根据权利要求1或2所述的容纳模块(2),其中,所述容纳模块(2)包括保持件(12),所述保持件能将所述断路器(1)机械固定在所述第一容纳位置上和所述第二容纳位置上。
4.根据权利要求3所述的容纳模块(2),其中,所述断路器(1)能通过所述保持件(12)适宜地占据所述第一和所述第二容纳位置。
5.根据权利要求1或2所述的容纳模块(2),其中,所述通信对向接触件(8)的部件(17)在与所述容纳模块(2)的侧面正交的方向上弹性地支撑,所述通信对向接触件(8)从所述这个侧面向外伸出。
6.根据权利要求4所述的容纳模块(2),其中,所述通信对向接触件(8)的部件(17)在与所述容纳模块(2)的侧面正交的方向上弹性地支撑,所述通信对向接触件(8)从所述这个侧面向外伸出。
7.根据权利要求5所述的容纳模块(2),其中,与在所述第二容纳位置上相比,在所述第一容纳位置上时所述弹性地支撑的部件(17)离所述容纳模块(2)的所述侧面更远。
8.根据权利要求6所述的容纳模块(2),其中,与在所述第二容纳位置上相比,在所述第一容纳位置上时所述弹性地支撑的部件(17)离所述容纳模块(2)的所述侧面更远。
9.根据权利要求5所述的容纳模块(2),其中,所述弹性地支撑的部件(17)支撑在所述通信对向接触件(8)内部。
10.根据权利要求8所述的容纳模块(2),其中,所述弹性地支撑的部件(17)支撑在所述通信对向接触件(8)内部。
11.一种断路器系统,包括断路器(1)和用于容纳所述断路器(1)的容纳模块(2),其中,所述断路器(1)包括一次电流回路接触件(3)和通信接触件(6),并且所述容纳模块(2)包括一次电流回路对向接触件(7)和通信对向接触件(8),其中,所述容纳模块(2)能直接容纳所述断路器(1),使得所述一次电流回路接触件(3)直接与所述一次电流回路对向接触件(7)导电连接,并且所述通信接触件(6)直接与所述通信对向接触件(8)导电连接,其中,所述通信接触件(6)和/或所述通信对向接触件(8)相对于所述一次电流回路接触件(3)和/或所述一次电流回路对向接触件(7)这样布置,即在所述断路器(1)在所述容纳模块(2)中的第一容纳位置上时,所述通信接触件(6)与所述通信对向接触件(8)导电连接,并且所述一次电流回路对向接触件(7)不与所述一次电流回路接触件(3)导电连接,以及在所述断路器(1)在所述容纳模块(2)中的第二容纳位置上时,所述一次电流回路对向接触件(7)与所述一次电流回路接触件(3)导电连接,并且所述通信对向接触件(8)与所述通信接触件(6)导电连接,其中,所述通信对向接触件(8)包括弹性地支撑在导电性差的材料内的、导电性的用于通信对向接触的接触件(15),用于与所述通信接触件(6)直接接触,其中,所述用于通信对向接触的接触件(15)通过布置在导电性差的材料的内侧上的导电性接触轨(18)在所述用于通信对向接触的接触件(15)和所述通信对向接触件(8)的侧面之间产生导电连接,所述通信对向接触件(8)利用所述侧面与所述容纳模块(2)固定在一起。
12.根据权利要求11所述的断路器系统,具有根据权利要求1至8中任一项所述的容纳模块(2)。
13.根据权利要求11或12所述的断路器系统,其中,所述断路器(1)包括连接单元(4)用于电连接断路器附属模块,其中,所述连接单元(4)的至少一部分与所述通信接触件(6)导电连接。
14.一种用于将断路器(1)与容纳模块(2)耦合的方法,其中,所述断路器(1)包括一次电流回路接触件(3)和通信接触件(6),并且所述容纳模块(2)包括一次电流回路对向接触件(7)和通信对向接触件(8),其中,所述通信对向接触件(8)包括弹性地支撑在导电性差的材料内的、导电性的用于通信对向接触的接触件(15),用于与所述通信接触件(6)直接接触,其中,所述用于通信对向接触的接触件(15)通过布置在导电性差的材料的内侧上的导电性接触轨(18)在所述用于通信对向接触的接触件(15)和所述通信对向接触件(8)的侧面之间产生导电连接,所述通信对向接触件(8)利用所述侧面与所述容纳模块(2)固定在一起,
所述方法包括:
当所述断路器(1)与所述容纳模块(2)在所述断路器(1)与所述容纳模块(2)的第一耦合步骤中机械耦合时,所述断路器(1)在所述容纳模块(2)中首先占据第一容纳位置,在所述第一容纳位置上,所述通信接触件(6)与所述通信对向接触件(8)导电连接,并且所述一次电流回路对向接触件(7)不与所述一次电流回路接触件(3)导电连接;
在所述断路器(1)与所述容纳模块(2)的随后的第二耦合步骤中,所述断路器(1)在所述容纳模块(2)中占据第二容纳位置,在所述第二容纳位置上,所述一次电流回路对向接触件(7)与所述一次电流回路接触件(3)导电连接,并且所述通信对向接触件(8)与所述通信接触件(6)导电连接;以及
通过布置在导电性差的材料的内侧上的导电性接触轨(18)在所述用于通信对向接触的接触件(15)和所述通信对向接触件(8)的侧面之间产生导电连接,所述通信对向接触件(8)利用所述侧面与所述容纳模块(2)固定在一起。
15.根据权利要求14所述的用于将断路器(1)与容纳模块(2)耦合的方法,其中,所述断路器(1)由所述容纳模块(2)机械地保持在所述第一以及所述第二容纳位置上。
16.根据权利要求14或15所述的用于将断路器(1)与容纳模块(2)耦合的方法,其中,从所述第一耦合步骤开始直到所述第二耦合步骤,在所述通信接触件(6)和所述通信对向接触件(8)之间产生导电连接。
17.根据权利要求14或15所述的用于将断路器(1)与容纳模块(2)耦合的方法,其中,应用根据权利要求11至13中任一项所述的断路器系统。
18.根据权利要求16所述的用于将断路器(1)与容纳模块(2)耦合的方法,其中,应用根据权利要求11至13中任一项所述的断路器系统。

说明书全文

断路器容纳模

技术领域

[0001] 本发明涉及一种容纳模块,用于安装在开关柜中,具有一次电流回路对向接触件,其中,所述容纳模块能直接容纳断路器、尤其是低压断路器,使得断路器的一次电流回路接触件直接与一次电流回路对向接触件导电连接。此外,本发明还涉及一种断路器系统,包括断路器和用于容纳该断路器的容纳模块,本发明还涉及一种用于将断路器与容纳模块耦合的方法。

背景技术

[0002] 在工业自动化技术领域中,将断路器和在此尤其是低压断路器通过容纳模块安装在开关柜中,并且最终与要监控的设备的一次电流回路耦合。在此,首先将容纳模块安装在开关柜中,该容纳模块在口语上也称为插接模块或者插接框。这个安装在开关柜中的容纳模块与要监控的设备的要监控的一次电流回路导电连接,从而使要监控的设备的一次电流回路通过容纳模块的一次电流回路对向接触件来引导。
[0003] 因此,安装在开关柜中的容纳模块与设备的要监控的电路(优选是一次电流回路)导电连接,并且利用单个/多个一次电流回路对向接触件构成用于断路器的接触位置,从而能够借助该断路器监控设备的电路。
[0004] 于是断路器现在可以与该容纳模块机械耦合,使得要监控的电路可以被断路器监控。当断路器与容纳模块处于耦合状态中时,断路器的一次电流回路接触件与容纳模块的一次电流回路对向接触件导电连接。因此,该断路器与设备的要监控的电路形成导电连接部。要监控的设备例如可以是电机
[0005] 通常借助插接技术或者插件技术实现断路器与容纳模块的耦合。在使用插件技术时,断路器通常通过曲柄与容纳模块机械耦合。因此,当断路器与容纳模块机械耦合时,断路器的一次电流回路接触件首先并不与容纳模块的一次电流回路对向接触件导电连接。只有通过机械耦合步骤,一次电流回路接触件才与一次电流回路对向接触件导电连接。
[0006] 断路器可以具有连接单元,通过该连接单元可以让断路器附属模块与该断路器连接。借助这种断路器附属模块可以实现不同的附加功能,例如诊断功能、监控功能。与断路器连接的断路器附属模块在此借助单独接线与评估单元连接。该评估单元通过该单独接线与断路器附属模块通信。

发明内容

[0007] 本发明的目的是改进断路器、尤其是低压断路器与容纳模块的耦合。在此,尤其应该改进断路器与容纳模块的交流以及连接。
[0008] 根据本发明,该目的通过一种根容纳模块来实现,也就是说通过用于安装在开关柜中的、具有一次电流回路对向接触件和通信对向接触件的容纳模块来实现,其中,该容纳模块能直接容纳断路器,使得该断路器的一次电流回路接触件直接与一次电流回路对向接触件导电连接,并且该断路器的通信接触件直接与通信对向接触件导电连接,其中,通信对向接触件相对于一次电流回路对向接触件这样布置,即在断路器在容纳模块中的第一容纳位置上时,通信接触件与通信对向接触件导电连接,并且一次电流回路对向接触件不与一次电流回路接触件导电连接,以及在断路器在容纳模块中的第二容纳位置上时,一次电流回路对向接触件与一次电流回路接触件导电连接,并且通信对向接触件与通信接触件导电连接,以及该目的通过一种断路器系统来实现,也就是说通过一种包括断路器和用于容纳该断路器的容纳模块的断路器系统来实现,其中,该断路器包括一次电流回路接触件和通信接触件,并且容纳模块包括一次电流回路对向接触件和通信对向接触件,其中,容纳模块能直接容纳该断路器,使得一次电流回路接触件直接与一次电流回路对向接触件导电连接,并且该通信接触件直接与通信对向接触件导电连接,其中,通信接触件和/或通信对向接触件相对于一次电流回路接触件和/或一次电流回路对向接触件这样布置,即在断路器在容纳模块中的第一容纳位置上时,通信接触件与通信对向接触件导电连接,并且一次电流回路对向接触件不与一次电流回路接触件导电连接,以及在断路器在容纳模块中的第二容纳位置上时,一次电流回路对向接触件与一次电流回路接触件导电连接,并且通信对向接触件与通信接触件导电连接,以及该目的通过一种用于将断路器与容纳模块耦合的方法来实现,也就是说通过一种将断路器与容纳模块耦合的方法来实现,其中,该断路器包括一次电流回路接触件和通信接触件,并且容纳模块包括一次电流回路对向接触件和通信对向接触件,其中,当断路器与容纳模块在该断路器与容纳模块的第一耦合步骤中机械耦合时,该断路器在容纳模块中首先占据第一容纳位置,在这个第一容纳位置中,通信接触件与通信对向接触件导电连接,并且一次电流回路对向接触件不与一次电流回路接触件导电连接,并且在断路器与容纳模块的随后的第二耦合步骤中,断路器在容纳模块中占据第二容纳位置,在这个第二容纳位置中,一次电流回路对向接触件与一次电流回路接触件导电连接,并且通信对向接触件与通信接触件导电连接。
[0009] 因此,通过根据本发明的容纳模块,可以在容纳模块中占据断路器的至少两个容纳位置。在第一容纳位置上,通信对向接触件与通信接触件导电连接,并且一次电流回路对向接触件不与一次电流回路接触件导电连接。在第一容纳位置上,一次电流回路对向接触件优选地可靠地与一次电流回路接触件电流分离,从而不会形成导电连接。
[0010] 例如装配到断路器上的断路器附属模块优选地通过在该断路器中引导的断路器通信导线与通信接触件导电连接。因此,在第一容纳位置上时,已经在通信对向接触件和与断路器连接的断路器附属模块之间形成一个导电连接。因此,已经可以在断路器附属模块和容纳模块之间或者和与容纳模块连接的评估仪器之间进行通信。为此,只需要通信对向接触件与评估仪器导电连接。在第一容纳位置期间,要被断路器监控的一次电流回路与断路器的一次电流回路接触件仍未导电连接,相反地却已经可以通过容纳模块与断路器和尤其是断路器附属模块实现通信。因此,与通信对向接触件导电连接的评估单元已经可以与断路器通信。在此,评估单元可以被布置在容纳模块内,但是也可以布置在容纳模块周围。于是,例如已经可以在断路器附属模块和容纳模块之间实现通信或者说信号输出。这种通信可以是双向的或者是单向的。因此容纳模块确保了在第一容纳位置之内,一次电流回路对向接触件不与一次电流回路接触件导电连接,而相反地通信对向接触件却与通信对向接触件导电连接,从而例如为了检测的目的已经可以与断路器附属模块通信。
[0011] 只有通过断路器与容纳模块的进一步的耦合步骤才占据第二容纳位置。在这个耦合步骤中,优选地继续在容纳模块的方向上移动断路器。在优选地形成断路器在容纳模块中的最终位置的第二容纳位置上,一次电流回路对向接触件与一次电流回路接触件导电连接,并且通信对向接触件与通信接触件导电连接。因此,为了监控要监控的设备的一次电流回路,断路器按规定与容纳模块耦合,并且最终由此与要监控的设备的一次电流回路耦合。
[0012] 因此,通过根据本发明的方法可以确保两个切换位置。在第一个切换位置(第一容纳位置)上,容纳模块和断路器之间已经可以进行通信,而相反地要监控的设备的一次电流回路却可靠地与断路器分离。在第二切换位置(第二容纳位置)上,断路器通过容纳模块与一次电流回路连接/可以连接。此外,在断路器和容纳模块之间形成直接的通信连接。因此,在断路器占据它的最终运行位置之间,断路器可以占据一个中间位置(第一容纳位置),在这个位置上,借助容纳模块尤其可以与断路器附属模块通信。
[0013] 一次电流回路接触件和一次电流回路对向接触件优选地分别由两个接触件(例如插针和/或插座)构成。
[0014] 通信接触件和/或通信对向接触件可以分别由一个接触件(例如接触插针和/或接触插座)构成,但是也可以由多个接触件构成。
[0015] 优选地,在断路器与容纳模块从第一容纳位置到第二容纳位置的耦合步骤中,通信接触件和通信对向接触件之间的导电连接不间断。
[0016] “直接连接”的概念尤其要被理解为两个元件的直接连接。
[0017] 在本发明的一个有利的实施方式中,通信对向接触件和一次电流回路对向接触件布置在容纳模块的同一个侧面上。
[0018] 在此,通信对向接触件优选地布置在容纳模块的一次电流回路对向接触件之间。在此,通信对向接触件优选地布置在一次电流回路对向接触件(其例如由两个一次电流回路对向接触件插座组成)之间的中心。
[0019] 在本发明的另一个有利的实施方式中,容纳模块包括保持件,该保持件能将断路器机械固定在第一容纳位置上和第二容纳位置上。
[0020] 因此,通过该保持件,断路器可以在不附加一个终端用户的情况下被机械地固定到容纳模块中。因此,断路器可以在第一容纳位置内安全并且稳定地通过容纳模块这样与该容纳模块机械固定,使得仅仅在通信对向接触件和通信接触件之间形成电连接,并且在一次电流回路对向接触件和一次电流回路接触件之间不形成电连接。此外,可以通过该保持件将容纳模块可靠地放置在第二容纳位置上,使得不仅通信对向接触件与通信接触件(通信支路)导电连接,而且一次电流回路接触件也与一次电流回路对向接触件导电连接。在此,保持件优选地与断路器的保持件对向元件形成机械有效连接。
[0021] 优选地,容纳模块还可以将断路器机械固定在第三容纳位置上。在第三容纳位置内,不仅通信对向接触件不与通信接触件导电连接,而且一次电流回路对向接触件也不与一次电流回路接触件导电连接。如果断路器与容纳模块机械耦合,那么首先可能占据该第三容纳位置,在该位置上,一次电流回路对向接触件和通信对向接触件都不与断路器电接触。通过随后要进行的耦合过程,断路器占据容纳模块内的第一容纳位置,在该位置上,它优选地为了检测的目的只让通信接触件与容纳模块的通信对向接触件导电连接。在另一个随后的耦合步骤中,断路器最终占据第二容纳位置,并且因此占据最终位置,在该位置上,断路器和容纳模块之间的一次电流回路以及通信支路都导电连接。因此,借助容纳模块可以让断路器与该容纳模块可靠连接,并且因此实现将断路器的接触件与容纳模块的接触件连接。通过中间位置(第一容纳位置),可以在仍未闭合一次电流回路的情况下例如检测或者参数化断路器的附属模块。
[0022] 在本发明的另一个有利的实施方式中,断路器通过保持件适宜地占据第一和第二容纳位置。
[0023] 通过让断路器能够适宜地占据第一和第二容纳位置,并且如果存在第三容纳位置的话,则也能够占据第三容纳位置,终端用户可以适宜地到达不同的容纳位置/切换位置。各个切换位置的显示优选地例如可以用光、声音实现,或者也可以用机械方式实现。因此,在将断路器耦合到容纳模块中时,终端用户能够安全可靠地并且因此适宜地到达各个切换位置。
[0024] 在本发明的另一个有利的实施方式中,通信对向接触件的部件在与容纳模块的侧面正交的方向上弹性地支撑,通信对向接触件从这个侧面向外伸出。
[0025] 优选地这样设计这种弹性支撑,即,让通信对向接触件的弹性支撑部件被容纳模块的侧面挤压离开。因此可以在容纳模块的侧面方向上移动该弹性支撑部件。为此,必须克服弹。因此,通信对向接触件的一部分在相对于容纳模块的侧面正交的方向上可移动地支撑。优选的是,和在第二容纳位置上相比,弹性支撑部件在第一容纳位置上离容纳模块的侧面间隔更远。在第二容纳位置上,弹簧优选地比在第一容纳位置上时压缩强度更大。通信对向接触件优选地形成从弹性支撑部件的朝向断路器的侧面直到容纳模块的侧面的导电连接。该导电连接优选地在弹性支撑部件向侧面移动期间不间断地保持住。通过让通信对向接触件包括一个弹性支撑部件,可以让断路器与容纳模块非常紧凑地连接。弹性支撑部件优选地可以在朝向容纳模块的侧面的方向上移动直至大约45mm。
[0026] 在本发明的另一个有利的实施方式中,比起在第二容纳位置上,在第一容纳位置上时弹性支撑部件离容纳模块的侧面间隔更远。
[0027] 在本发明的另一个有利的实施方式中,弹性支撑部件支撑在通信对向接触件内。
[0028] 因此,该弹性支撑部件可以在该通信对向接触件内引导。此外,通过这样布置在内部,还实现了为可移动的/弹性支撑的部件屏蔽例如像灰尘或者泥土这样的环境影响。
[0029] 在本发明的另一个有利的实施方式中,通信对向接触件包括弹性地支撑在导电性差的材料内的、导电性的用于通信对向接触的接触件,用于直接与通信接触件接触,其中,该用于通信对向接触的接触件通过布置在导电性差的材料的内侧上的导电性接触轨在用于通信对向接触的接触件和通信对向接触件的侧面之间产生导电连接,通信对向接触件利用该侧面与容纳模块固定在一起。
[0030] 因此,优选地在通信对向接触件的朝向断路器的侧面和通信对向接触件的面对设置的侧面之间形成导电连接部。于是该通信对向接触件在与容纳模块的侧面正交的方向上具有一个穿通的导电连接部。
[0031] 导电性差的材料例如是绝缘性塑料,而相反地,导电材料例如是。通过在空间上将导电材料布置在导电性差的材料对面实现对干扰源、例如污染物的屏蔽。和在第二容纳位置上相比,在第一容纳位置上时,用于通信对向接触的接触件离容纳模块的侧面更远。通过弹性地支撑的通信对向接触件,可以确保通信对向接触件与断路器的通信接触件越过一段空间距离的接触。因此可以进一步在容纳模块的侧面的方向上移动该断路器,而不会中断通信对向接触件与通信接触件之间的电接触。为此,优选地在从第一容纳位置移动到第二容纳位置上的整个移动过程期间,用于通信对向接触的接触件通过导电性轨道与通信对向接触件的下侧导电连接。
[0032] 在本发明的另一个有利的实施方式中,通信对向接触件由一种导电材料以及一种导电性差的材料构成,其中,一部分导电性差的材料具有一个类似外套的构造,在其中布置着一部分导电材料。优选地,该类似外套的构造在与容纳模块的侧面正交的方向上延伸,通信对向接触件从这个侧面向外伸出。通过导电性差的材料,尤其实现让导电材料屏蔽环境影响。优选地,通信对向接触件具有类似望远镜的构造,使得通信对向接触件可以离容纳模块的侧面间隔开不同的距离。在此,优选地这样集成一个弹簧,即,只要在通信对向接触件上没有施加机械负载,那么就占据离侧面最远的位置。
[0033] 在本发明的另一个有利的实施方式中,一次电流回路接触件和一次电流回路对向接触件和/或通信接触件和通信对向接触件由多个接口构成。只要一个断路器具有多个一次电流回路或者通信支路,那么它们优选地分别通过可以相互耦合的一次电流回路接触件和一次电流回路对向接触件、或者通过通信接触件和通信对向接触件构成。
[0034] 在本发明的另一个有利的实施方式中,容纳模块包括评估单元连接点,其中,该评估单元连接点与通信对向接触件导电连接。
[0035] 通过该评估单元连接点可以让评估单元与连接模块连接。该评估单元尤其是设计用于与断路器附属模块进行通信。该评估单元连接点优选地布置在容纳模块的外侧上,从而在与断路器耦合的状态下(在第一容纳位置或第二容纳位置之内),可以通过评估单元连接点实现与和断路器连接的断路器附属模块的通信。因此,在存在第一容纳位置以及第二容纳位置时,在评估单元连接点和断路器的为断路器附属模块设计的连接单元之间存在导电连接。因此不需要单独地为断路器附属模块和评估单元接线。
[0036] 同样可以考虑的是,即评估单元已经集成到容纳模块中,从而由此可以实现与断路器附属模块之间的通信。
[0037] 通过根据本发明的耦合方法,尤其是可以让断路器与容纳模块可靠地连接,其中,可以实现该断路器与容纳模块的正确的连接。在此,尤其可以占据一个中间位置(第一容纳位置),它使得一方面可以确保一次电流回路仍未闭合,但是已经可以实现在断路器和容纳模块之间的通信(例如为了检测断路器附属模块的目的)。这是对断路器与容纳模块的耦合过程的巨大改进。此外,通过通信支路的自动连接,可以不用在断路器或者单个/多个断路器附属模块和开关柜之间进行的单独接线,否则通常耗费昂贵。尤其是在更换断路器时,只需要将断路器从容纳模块中取出,并且将一个新的断路器与该容纳模块耦合。完全可以省略通信支路与开关柜的其他组件的额外接线,这是因为断路器的通信支路(通信接触件)同样通过该容纳模块(借助通信对向接触件)与开关柜连接。于是极大地简化了断路器的更换。同样地,可以通过一次电流回路和通信支路与容纳模块的自动连接避免接线错误。此外,通过让通信对向接触件弹性支撑,还确保了该通信对向接触件在耦合过程中不会受损,这是因为该可移动地支撑的接触件“没入”通信对向接触件中。
[0038] 在一个根据本发明的断路器系统中,通信接触件和一次电流回路接触件这样相对于通信对向接触件和一次电流回路对向接触件设计,即,使得在将断路器与容纳模块耦合时,首先在通信接触件和通信对向接触件之间形成导电连接(第一容纳位置),并且在第二个随后的耦合过程中,一次电流回路接触件与一次电流回路对向接触件才导电连接(第二容纳位置)。
[0039] 在本发明的另一个有利的实施方式中,断路器包括连接单元用于电连接断路器附属模块,其中,连接单元的至少一部分与通信接触件导电连接。
[0040] 通信接触件和连接单元的所述部分之间的导电连接优选地通过布置在断路器内的断路器通信导线实现。以这种方式可以省略为一个断路器附属模块单独接线。
[0041] 在本发明的另一个有利的实施方式中,在第一容纳位置上,一次电流回路对向接触件可靠地与一次电流回路接触件分隔,从而优选地该一次电流回路接触件即使在一次电流回路对向接触件上存在电压时也与该一次电流回路对向接触件电流分离。
[0042] 优选地,从第一耦合步骤开始一直到包括第二耦合步骤在内,在通信接触件和通信对向接触件之间形成导电连接。附图说明
[0043] 下面,借助图中所示的实施例更详尽地说明并阐述本发明及本发明的设计方案。图中示出:
[0044] 图1示出一个在未耦合状态中的断路器系统的示意构造,
[0045] 图2示出来自图1的断路器系统,其中,容纳模块将断路器容纳在第一容纳位置上,[0046] 图3示出来自图1和图2的断路器系统,其中,容纳模块将断路器容纳在第二容纳位置上,
[0047] 图4示出断路器的透视图,
[0048] 图5示出图4中所示的断路器的下侧的透视图,
[0049] 图6示出容纳模块的透视图,容纳模块设计用于容纳断路器,
[0050] 图7a,7b示出通信接触件相对于通信对向接触件的布局,
[0051] 图8a,8b示出通信接触件相对于通信对向接触件在断路器在容纳模块中处于第一容纳位置时的布局,
[0052] 图9示出通信接触件相对于通信对向接触件在断路器在容纳模块中处于第二容纳位置时的布局,以及
[0053] 图10示出断路器的一个截取部相对于容纳模块的一个截取部在第一容纳位置时的透视图。

具体实施方式

[0054] 图1示出一个在未耦合状态中的断路器系统的示意构造。在此可以看到断路器1以及容纳模块2。该断路器1、尤其是低压断路器设计使用在工业自动化技术中。利用该断路器1可以监控设备的供电线路(一次电流回路)。为此,该断路器1必须与设备的要监控的供电线路耦合。在此,优选地在开关柜中实现将断路器1连接到要监控的供电线路上。
[0055] 断路器1优选地不仅可以开关工作电流和少量过电流,还可能在故障时接通高的过电流和短路电流,其将故障电流保持一段预定时间,并且再次切断。根据实施方式,这种断路器1可以单级接通或者三极接通。设备中的要监控的电流回路/一次电流回路借助该断路器1的一次电流回路接触件3而受到监控。一次电流回路接触件3在此由两个接触件构成,从而让要监控的电流回路能够流过断路器1引导。
[0056] 为了让断路器1可以监控电子设备的电流回路/一次电流回路,该断路器1的一次电流回路接触件3必须与要监控的设备的一次电流回路/供电线路导电连接。为了简化断路器1和尤其是一次电流回路接触件3与电子设备的一次电流回路的耦合,在开关柜中装入容纳模块2。该容纳模块2与要监控的电子设备的供电线路(一次电流回路的线路)这样导电连接,即,使得断路器1可以通过容纳模块2的一次电流回路对向接触件7与要监控的设备的一次电流回路导电连接。一次电流回路对向接触件7在此由两个接触件构成,从而让要监控的电流回路能够流过容纳模块引导。因此首先在开关柜中安装容纳模块2。该容纳模块2具有一次电流回路对向接触件7,它们使得可以接通到要监控的电子设备的一次电流回路。因此断路器1可以借助插接技术或者插件技术与容纳模块2直接耦合,从而通过让一次电流回路接触件3与所配属的一次电流回路对向接触件7直接接触,使得设备的通过一次电流回路流通的电流流过断路器1,并且因此可以受监控。在借助插接技术使断路器1与容纳模块2连接时,断路器1仅插接到容纳模块2上。同样地,断路器1可以借助插件技术与容纳模块2耦合。为此,该断路器1例如借助容纳模块2的曲柄与该容纳模块2机械连接,使得最终让断路器1的一次电流回路接触件3与一次电流回路对向接触件7直接接触。
[0057] 为了能够进一步进行断路器1的分析或者说评估,该断路器1具有连接单元4。在所示情况下,断路器1具有两个连接单元4。通过这些连接单元4,可以让断路器附属模块5直接与该断路器1耦合。此外,该断路器1具有通信接触件6。该通信接触件6位于断路器1的和一次电流回路接触件3相同的侧面上。该通信接触件6通过在断路器1内引导的断路器通信导线9与连接单元4导电连接。通过断路器附属模块5最终可以进行断路器1的进一步分析。
[0058] 因此,通过利用一次电流回路接触件3和通信接触件6实现断路器1的接触,可以实现与断路器1的完全连接,从而不需要其他接线。为了实现这种接触设计了容纳模块2。该位于开关柜中的容纳模块2为此具有一次电流回路对向接触件7以及通信对向接触件8。通信对向接触件8位于容纳模块2的和它的一次电流回路对向接触件7相同的侧面上。该通信对向接触件8在与通信对向接触件8从中伸出的侧面正交的方向上可移动地支撑。为此,在该实施例中,通信对向接触件8的部件借助弹簧16与容纳模块2的侧面正交地支撑。与在其中断路器1利用它的一次电流回路接触件3直接导电地接触一次电流回路对向接触件7的状态中相比,在通信对向接触件8处于最远位置(不加载状态)时,通信接触件8的被设计用于与通信接触件6接触的位置离容纳模块2的侧面更远。
[0059] 在图1中描绘了断路器1与容纳模块2的未耦合的状态。在此,一次电流回路接触件3不与一次电流回路对向接触件7导电连接,而且通信接触件6也不与通信对向接触件8导电连接。
[0060] 通过该容纳模块2,一次电流回路对向接触件7与要监控的设备的一次电流回路(电流回路)导电连接。同样地,通信对向接触件8与评估单元导电连接。通过该评估单元,最终可以对与断路器1连接的断路器附属模块5做出评估。该评估单元可以直接位于容纳模块2内部,但是也可以在容纳模块2外部与该容纳模块2导电连接,并且尤其是与通信对向接触件8导电连接。
[0061] 图2示出来自图1的断路器系统,其中,容纳模块2将断路器1容纳在第一容纳位置上。可以看出,断路器1的通信接触件6接触容纳模块2的通信对向接触件8。一次电流回路接触件3反之却确定无疑地与一次电流回路对向接触件7间隔开,从而未形成导电连接。因此,在这个第一容纳位置上,在断路器附属模块5和容纳模块2之间已经存在导电接触。于是,通过容纳模块2和断路器附属模块5之间的导电连接,可以实现断路器附属模块5的通信和/或能量供应。因此,集成到容纳模块2中的或者与该容纳模块2相连的评估单元可以在第一容纳位置上就已经与断路器附属模块5通信,而不必让要监控的一次电流回路已经与断路器模块1连接。一次电流回路接触件3在此这样与一次电流回路对向接触件7间隔开,即,使得在一次电流回路接触件3到它的面对设置的一次电流回路对向接触件7之间存在可靠的电流分离。
[0062] 如果现在继续在朝向容纳模块2的方向上移动或者转动断路器1,那么通信对向接触件8的部件17被推入该通信对向接触件8中。该可移动地支撑的部件17通过弹簧弹性地支撑在通信对向接触件8内部。通过继续在朝向容纳模块2的方向上移动断路器1,弹簧16被压缩,并且弹性支撑的部件17在朝向通信对向接触件8的侧面的方向上移动,从这个侧面,该通信对向接触件8从该容纳模块2中伸出。通过弹性地支撑,可以避免通信对向接触件8受到机械性损害。
[0063] 在可移动地支撑的部件17被插入的整个阶段期间,在通信接触件6和容纳模块2之间存在一个导电连接。断路器1移动到容纳模块2中,直到最终在一次电流回路接触件3和一次电流回路对向接触件7之间形成一个可靠的接触。这个状态通过图3被展示出来。
[0064] 图3示出来自图1和图2的断路器系统,其中,容纳模块2将断路器1容纳在第二容纳位置上。可以看出,不仅在一次电流回路接触件3和一次电流回路对向接触件7之间、而且在通信接触件6和通信对向接触件8之间都存在导电连接。因此,断路器1位于容纳模块2内的最终装入位置上。在该最终位置(第二容纳位置)内实现让断路器1按规定运行,从而可以通过断路器1实现对与该断路器1连接的设备的电流的监控。断路器附属模块5与各个连接单元4导电连接。该连接单元4通过断路器通信导线9与通信接触件6导电连接。该通信接触件6通过通信对向接触件8与容纳模块2再次导电连接,使得该容纳模块2可以通过当前的导电连接与断路器附属模块5进行通信。此外,可以通过当前的导电连接实现对断路器附属模块5的能量供应。因此,可以在开关柜的外部准备好断路器1,也就是说配备好断路器附属模块
5,并且必须只与容纳模块2耦合。在此,断路器1可以为了检测的目的在第一容纳位置中这样与容纳模块2连接,即,使得仅在通信接触件6和通信对向接触件8之间形成连接,从而在容纳模块2和断路器附属模块5之间已经可以实现通信。在进一步的耦合步骤中,才实现将要监控的一次电流回路与断路器1导电连接。通过分步骤地将断路器1与容纳模块2进行耦合的过程,可以确保断路器1与容纳模块2按规定地并且可靠地连接。通过让通信对向接触件8具有可移动地支撑的部件,尤其可以形成与相应的通信接触件6之间的节约空间的并且可靠的接触。
[0065] 图4示出断路器1的透视图。在此可以看到,断路器1在上侧上具有手柄11用于机械地操纵该断路器1。此外,所描绘的断路器1具有连接单元4。通过这些连接单元4,可以让断路器附属模块直接地或者间接地通过单独接线与该断路器1连接。该连接单元4通过断路器通信导线9与通信接触件导电连接。该通信接触件位于连接单元4的面对设置的侧面上。断路器通信导线9在此被布置在断路器1的壳体内部。通过保持件对向元件10可以将断路器1与容纳模块机械地耦合。
[0066] 图5示出图4中所示断路器1的下侧的透视视图。在此,尤其可以看到设计用于与容纳模块进行接触的接触件。断路器1为了与要监控的设备的一次电流回路进行导电连接而具有多个一次电流回路接触件3。在此,一次电流回路接触件3分别包括两个在纵向上面对设置的一次电流回路接触件触针。通过这两个一次电流回路接触件触针,可以通过断路器1引导并且监控各一股要监控的电流。因此,该断路器监控三个一次电流回路。在各一对一次电流回路接触件触针之间布置一个通信接触件6。该通信接触件6布置在这两个一次电流回路接触件触针之间的中心位置上。该通信接触件6通过断路器通信导线9与相互面对设置的连接单元导电连接。如果在连接单元上连接着断路器附属模块,那么在断路器附属模块和通信接触件6之间存在导电连接。于是,通过通信接触件6可以与该断路器附属模块实现通信。在此描述的断路器具有五个通信接触件6。一个通信接触件在此由四个单独的通信触针构成。然而,通信触针以及通信接触件6的数量可以取决于断路器1而变化。
[0067] 断路器1可以通过保持件对向元件10与优选地位于开关柜中的容纳模块机械地耦合以及电耦合。在此,根据本发明首先让通信接触件6与容纳模块导电接触,并且紧接着让一次电流回路接触件3与容纳模块导电接触。在这个耦合过程中,当断路器1在第一容纳位置上时,在同时让一次电流回路接触件相对于容纳模块被可靠地电流分离的情况下,确保通信接触件6与容纳模块电接触。
[0068] 图6示出设计用于容纳断路器的容纳模块2的透视图。在此尤其是这样确定容纳模块2的尺寸,即,能够取出在图4和5中描绘的断路器。所描绘的容纳模块2设计用于安装在开关柜中。断路器最终与该容纳模块2的上侧20的一部分这样电耦合以及机械耦合,即,使得通信对向接触件8和一次电流回路对向接触件7之间的连接部与断路器1的所配属的接触件导电连接。在此,容纳模块2可以占据至少两个不同的切换位置/容纳位置。在此描绘的容纳模块2能够实现相对于一个要耦合的断路器有三个不同的切换位置。
[0069] 在第一耦合步骤中,断路器首先纯粹机械地与容纳模块2连接,从而占据断路器相对于容纳模块2的第三切换位置(第三容纳位置)。在第三切换位置上,在一次电流回路对向接触件7和断路器的一次电流回路接触件之间,以及在通信对向接触件8和断路器的通信接触件之间不存在导电连接。
[0070] 如果现在在进一步的耦合步骤中,断路器在容纳模块2的上侧20的方向上移动,那么该断路器相对于容纳模块2占据第一切换位置(断路器的第一容纳位置)。在此,只有通信对向接触件8与所配属的通信接触件导电连接,从而由此可以实现和与断路器相连的断路器附属模块的通信。一次电流回路对向接触件7可靠地与断路器的一次电流回路接触件间隔开,从而不可能在这两个接触件之间产生电流。在该切换位置内,可以对与断路器耦合的附属模块进行检测和/或参数化。于是可以通过容纳模块2实现与该断路器附属模块的完全通信。通信对向接触件8借助容纳模块通信导线13与评估单元导电连接。因此,在该切换位置内时,该评估单元已经能够与断路器附属模块进行通信。这种通信可以设计成单侧的或者是双侧的。评估单元1可以被集成到容纳模块2内,但是同样可以考虑的是,让布置在外部的评估单元与容纳模块2连接,从而可以通过该容纳模块2实现与断路器附属模块的通信。容纳模块通信导线13在出厂时就已经被集成到容纳模块2中。
[0071] 在随后的第三耦合步骤中,才占据在断路器和容纳模块2之间的第二切换位置(断路器的第二容纳位置)。该切换位置形成断路器的工作位置。在此,不仅一次电流回路对向接触件7、而且通信对向接触件8都与断路器的和它们对应的接触件导电连接。于是,要监控的一次电流回路通过容纳模块2被导向断路器,使得它可以通过该断路器引导。从第一切换位置(第一容纳位置)开始直到包含第二切换位置(第二容纳位置)在内,通信对向接触件8与断路器的通信接触件导电连接。通过让这些通信对向接触件8具有弹性地支撑的部件,可以确保在第一容纳位置和第二容纳位置之间的电接触。此外,由此可以避免对通信对向接触件8造成机械性损害。
[0072] 通过保持件12可以控制断路器与容纳模块2的耦合过程。在此,保持件12这样与断路器的保持件对向元件共同起作用,即,可以通过保持件12确保断路器与容纳模块的机械耦合。此外,可以通过保持件12适宜地进入各个切换位置/容纳位置。因此,终端用户可以借助容纳模块2适宜地进入所希望的切换位置。
[0073] 在图7至9中更详尽地示出以及描述了通信接触件6以及通信对向接触件8。尤其是示出了通信接触件6与通信对向接触件8的各个耦合步骤。在此,分别仅仅描绘出根据图4、5的断路器的通信接触件6,以及根据图6的容纳模块的所配属的通信对向接触件8。
[0074] 图7a示出通信接触件6相对于通信对向接触件8的布局。图7b示出了图7a中所描绘的布局的一个剖面图,使得能够看出通信接触件6以及通信对向接触件8的内部构造。
[0075] 可以看出,通信接触件6分别具有四个通信触针14。这些通信触针14被机械地牢固固定在通信接触件6内,并且与断路器的连接单元导电连接。一个与断路器耦合的断路器附属模块与这些通信触针14导电连接。被设计用于容纳断路器的容纳模块具有通信对向接触件8。该通信对向接触件8具有弹性地支撑的部件17。该弹性地支撑的部件17可以在对准容纳模块的侧面19的方向上移动。该弹性地支撑的、可移动的部件17针对每个通信触针14具有一个用于通信对向接触的接触件15。该用于通信对向接触的接触件15这样布置在弹性地支撑的部件17内,使得只要通信触针14伸入到通信对向接触件8的弹性地支撑的部件17中,就会产生在通信触针14和用于通信对向接触的接触件15之间的导电连接。用于通信对向接触的接触件15在对准容纳模块的侧面19上分别与一个接触轨18导电连接。如果因此弹性地支撑的部件17在对准容纳模块的侧面19的方向上移动,那么通过接触轨18和用于通信对向接触的接触件15的所配属的元件确保这两个元件之间存在电连接。弹性地支撑的部件17借助于弹簧这样支撑在通信对向接触件8内,从而使得该弹性地支撑的部件17在不加载的状态下尽可能远离地和那个对准容纳模块的侧面19间隔开。
[0076] 在通过图7a和7b所描绘的、通信接触件6相对于通信对向接触件8的状态中,断路器与容纳模块仅机械地耦合。在此,无论是在通信接触件6和通信对向接触件8之间,还是在一次电流回路接触件3和一次电流回路对向接触件7之间都不存在导电连接。
[0077] 图8a以及图8b示出了通信接触件6相对于通信对向接触件8在断路器在容纳模块中处于第一容纳位置时的布局。图8b示出了图8a中描绘的布局的一个剖面图。可以看出,每个通信触针14与用于通信对向接触的接触件15导电接触。用于通信对向接触的接触件15布置在通信对向接触件8的弹性支撑的部件17内。用于通信对向接触的接触件8的不可移动地支撑的部分具有一个漏斗形的元件,通过这个元件可以实现对可移动地支撑的部件17的引导。此外,该漏斗形的元件具有接触轨18,它们确保了在用于通信对向接触的接触件15和与该接触轨18连接的电缆连接元件21之间的导电连接。通过该电缆连接元件21可以实现通信支路的进一步的导电连接。通过让用于通信对向接触的接触件15可移动地支撑在通信对向接触件8内,尽管通信触针14相对于容纳模块的空间布局发生了变化,仍然可以确保与通信触针14的接触。漏斗形的元件和/或接触轨18优选地与侧面19正交。
[0078] 在图8a和8b所示的切换位置中,确保了通信接触件6和通信对向接触件8之间的导电连接。以这种方式,通过容纳模块可以和与断路器连接的断路器附属模块进行通信。此外,可以通过这种连接实现对断路器附属模块的能量供应。一次电流回路接触件在这个切换位置上不与一次电流回路对向接触件导电连接。在断路器和容纳模块之间的这种切换位置尤其可以被用于检测的目的或者被用于参数化该断路器附属模块。
[0079] 图9a以及图9b示出了通信接触件6相对于通信对向接触件8在断路器在容纳模块中处于第二容纳位置时的布局。图9b示出了图9a中描绘的布局的一个剖面图。可以看出,通信对向接触件8的弹性支撑的部件17在通信对向接触件8的类似外套的主体中被移动。因此,相比于图8,通信对向接触件8的对准通信接触件6的侧面距离通信对向接触件8的对准容纳模块的侧面19更近。为了形成第二容纳位置,必须继续在容纳模块的方向上移动断路器。在此,通信对向接触件8的可移动地支撑的部件17在侧面19的方向上被移动。通过接触轨18和用于通信对向接触的接触件15确保了,即持续保持住在通信触针14和通信对向接触件15之间的向容纳模块的导电连接。在向侧面19的方向上运动时,用于通信对向接触的接触件15在接触轨18上沿着该接触轨滑动。在此,由该用于通信对向接触的接触件15在接触轨18的方向上施加一个力,从而确保了持续的电接触。在此,用于通信对向接触的接触件15这样地被布置在弹性支撑的部件17内,使得该用于通信对向接触的接触件15一方面向接触轨18施加一个机械压力,并且还向通信触针14施加一个压力。通过接触轨18确保了向容纳模块的导电连接。因此,与接触轨18或者说电缆连接元件21间接连接的评估单元可以与断路器附属模块通信,而不需要与断路器附属模块有独立的单独接线。在这个切换位置内或者说在断路器在容纳模块中的第二容纳位置上,断路器的一次电流回路接触件与容纳模块的一次电流回路对向接触件导电连接,使得该断路器能够监控至少一个一次电流回路。
[0080] 图10示出了断路器1的一个截取部相对于容纳模块2的一个截取部在第一容纳位置时的透视图。在图7至9中所示的通信接触件以及通信对向接触件8安装在断路器1或者容纳模块2中。在此以剖面图描绘了通信接触件和通信对向接触件8,从而可以看到一部分它们的接触。可以看出,通信触针14导电地接触用于通信对向接触的接触件15。支撑在通信对向接触件8的弹性支撑的部件17内的用于通信对向接触的接触件15通过对准容纳模块的侧面接触接触轨18。接触轨18在对准容纳模块2的侧面19上分别与一个电缆连接元件21导电连接,使得与该电缆连接元件21导电连接的评估单元可以与断路器附属模块进行通信。
[0081] 可以看出,断路器1的一次电流回路接触件3不与容纳模块2导电连接。因此,这些一次电流回路接触件3与容纳模块2电流分离。在这个切换位置(第一容纳位置)内,尤其是可以通过容纳模块2实现对断路器附属模块的参数化和/或诊断。
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